光纤陀螺捷联惯导系统消除不确定性干扰的精对准方法

    公开(公告)号:CN101576385A

    公开(公告)日:2009-11-11

    申请号:CN200910072338.7

    申请日:2009-06-22

    Abstract: 本发明提供的是一种船用光纤陀螺捷联惯导系统消除不确定性干扰的系泊精对准方法。对于系泊状态下的船用光纤陀螺捷联惯导系统,纵荡,横荡,垂荡等不确定性干扰造成加速度计的输出信息严重污染,很难得到精确的捷联矩阵。设计两级抽取、三级子滤波的FIR低通滤波器,处理加速度计输出信息在计算惯性坐标系内的投影,滤除高频不确定性干扰,得到低频惯性系重力矢量,并据此求得系泊条件下载体在惯性空间运动的线速度。利用惯性系重力矢量和惯性空间运动的线速度进行卡尔曼滤波估计失准角,对捷联矩阵进行补偿,得到较为精确的捷联矩阵,完成船用光纤陀螺捷联惯导系统系泊精对准,对准精度高。

    舰船局部捷联惯导系统初始姿态快速测量方法

    公开(公告)号:CN101566477A

    公开(公告)日:2009-10-28

    申请号:CN200910072172.9

    申请日:2009-06-03

    Abstract: 本发明提供的是一种舰船局部捷联惯导系统初始姿态快速测量方法。利用舰船主惯导的导航信息与局部捷联惯性导航系统的导航信息进行匹配滤波,估测出舰载设备的水平姿态,再利用估测出的水平姿态,陀螺输出的角速度对舰载设备的初始航向角进行快速测量。本发明利用局部捷联惯性导航系统和舰船捷联惯性导航系统的输出,不需要增加新的传感器,不需要改变安装结构;在满足姿态测量精度的基础上,缩短了局部捷联惯性导航系统初始姿态参数的测量时间,保证了舰载设备的快速反应速度。

    大失准角下船用光纤陀螺捷联航姿系统系泊精对准方法

    公开(公告)号:CN100541132C

    公开(公告)日:2009-09-16

    申请号:CN200710144677.2

    申请日:2007-11-27

    Abstract: 本发明提供的是一种大失准角下船用光纤陀螺捷联航姿系统系泊精对准方法。对于系泊状态下的船用光纤陀螺捷联航姿系统,在其采集陀螺仪输出和加速度计输出信息完成粗对准的基础之上(由于纵荡,横荡,垂荡姿态误差很大),建立载体坐标系和计算地理坐标系之间的转换矩阵,确定四元数误差;建立以四元数误差和速度误差为状态变量的卡尔曼滤波状态方程及速度误差为量测量的量测方程;利用得到的四元数误差和初始时刻姿态矩阵对应的四元数,计算出载体坐标系和惯性系之间的转换矩阵对应的四元数,初始对准。本发明对于大失准角情况,系统方程仍然为线性,可以利用已经比较成熟的卡尔曼滤波进行滤波估计,精度高,可靠性好;对舰船系泊状态对准三种荡不敏感,对准精度高。

    一种船用光纤捷联惯导系统传递对准精度评估方法

    公开(公告)号:CN101261130A

    公开(公告)日:2008-09-10

    申请号:CN200810064291.5

    申请日:2008-04-15

    Abstract: 本发明提供的是一种船用光纤捷联惯导系统传递对准精度评估方法。以DGPS作为参考系统,提供载体的速度和位置信息,建立相应的误差模型,采用卡尔曼固定区域平滑的方法对传递对准结束这一时刻的对准误差进行平滑估计,确定惯导系统传递对准的精度,完成对传递对准精度的评估。本发明利用光纤捷联惯导系统的传递对准误差将在导航信息中反映出来这一原理,以DGPS作为参考系统,提供载体的速度和位置信息,建立相应的误差模型,采用卡尔曼固定区域平滑的方法对传递对准结束这一时刻的对准误差进行平滑估计,即可确定惯导系统传递对准的精度,即完成对传递对准精度的评估。

    基于多普勒的光纤陀螺捷联惯导系统初始姿态确定方法

    公开(公告)号:CN101187567A

    公开(公告)日:2008-05-28

    申请号:CN200710144847.7

    申请日:2007-12-18

    Abstract: 本发明提供的是一种基于多普勒的光纤陀螺捷联惯导系统初始姿态确定方法。预热后连续采集光纤陀螺仪和石英挠性加速度计输出的数据;对采集到的陀螺仪和加速度计的数据进行处理;完成捷联惯导系统的粗对准;粗对准完毕后进入精对准阶段;建立船用捷联惯性导航系统的动基座误差方程;应用最优控制滤波理论设计滤波器,并进行滤波估计;提取船体姿态失准角信息,在组合精对准结束时用它来修正船体姿态,完成精确初始对准;同时,获得陀螺漂移的估计值,实现初始对准阶段的测漂过程,并对陀螺漂移进行补偿,进一步抑制器件误差对船体导航信息的影响。采用本发明的方法可以在保证对准精度和快速性的要求下,实现对光纤陀螺零位漂移的准确估计。

    一种基于动态拓扑切换策略下的AUV编队跟踪控制方法、程序、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN119200654A

    公开(公告)日:2024-12-27

    申请号:CN202411293601.6

    申请日:2024-09-14

    Abstract: 本发明属于AUV编队控制技术领域,具体涉及一种基于动态拓扑切换策略下的AUV编队跟踪控制方法、程序、设备及存储介质。本发明利用2‑Delaunay生成新的通信拓扑结构,并结合最优通信距离和最大通信距离,通过求解不同集合之间最短路径作规避了连通分量不唯一的问题,从而完成拓扑网络优化;采用基于Jaccard系数的动态拓扑切换方案控制,当编队内智能体通信拓扑中断或复通时,切换拓扑网络结构覆盖编队网络,从而达到利用期望拓扑与自身拓扑之间的度量实现对拓扑的实时监测与动态管理的目的;采用DMPC作为编队控制器,利用其在系统动态特性建模及未来行为预测方面的卓越能力,实现对多个AUV在复杂环境中进行高效、精确的编队控制。

    一种新型四轴冗余惯组结构及其故障检测与隔离方法

    公开(公告)号:CN119043374A

    公开(公告)日:2024-11-29

    申请号:CN202411211288.7

    申请日:2024-08-30

    Abstract: 本发明设计一种新型冗余惯性测量单元结构,并针对所提结构设计故障检测算法;在四轴斜置最优冗余配置的外围加装一个三轴加速度计形成扩展系统;利用扩展系统中所有的加速度计传感器获取载体的参考角速度信息;利用四轴RIMU获测量载体的高精度惯性信息,利用卡尔曼滤波改进的广义似然比故障检测算法检测陀螺仪是否存在故障;利用获取的角速度参考信息转换得到四个陀螺仪上的理论输出信息,利用直接比较法定位出故障陀螺仪;对所提方法进行仿真验证。通过在非质心处引入一个额外的三轴加速度计实现系统内比力与角速度两种异类信息的相互转化,在体积、重量和成本增加不大的情况下提高了信息利用率。

    一种水下蛇形机器人曲线路径跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN114839866B

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202210279689.0

    申请日:2022-03-21

    Abstract: 本发明公开了一种水下蛇形机器人曲线路径跟踪控制方法,步骤一:建立水下蛇形机器人系统动力学模型;步骤二:采用参数三次样条插值曲线的方法生成适合水下蛇形机器人跟踪的光滑路径;步骤三:使用改进视线引导率规则计算机器人当前时刻参考航向;步骤四:根据步骤三得到的参考航向按照反步控制策略推导得到系统的控制输入。本发明提高了系统稳定性和降低跟踪误差,实现水下蛇形机器人更精确地跟踪曲线路径。

    水下航行器在非高斯噪声干扰下的位置估计方法及系统

    公开(公告)号:CN116680500B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202310690292.5

    申请日:2023-06-12

    Abstract: 本发明公开了水下航行器在非高斯噪声干扰下的位置估计方法及系统,所述方法包括以下步骤:根据获取的水下航行器的位置数据、速度数据与航向数据,构建协同定位系统状态空间模型;在得到基于线性化误差补偿的优化量测方程的基础上,构建增广状态模型;利用增广状态模型,基于student'st核函数和最小误差熵准则,构建代价函数;基于代价函数,求得后验状态估计的加权最小二乘表达形式;基于后验状态估计的加权最小二乘表达形式,使用矩阵求逆引理得到后验状态估计及相应的估计误差协方差矩阵的最终表达形式,完成水下航行器的位置估计。本发明能够有效削弱非高斯噪声对位置估计的影响,提高水下航行器在非理想作业环境中的定位精度。

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